對激光雕刻機的切割技術做下分析

 

　　激光雕刻機，顧名思義，既是利用激光對需要雕刻的材料進行雕刻的一種先進設備。激光雕刻機不同于機械雕刻機和其他傳統的手工雕刻方式，機械雕刻機是使用機械手段，比如金剛石等硬度極高的材料來雕刻其他東西。

 

　　水刀引導激光切割系統的圖示見圖1，其中使用的水刀是5至50兆帕的純去離子水和過濾水。噴嘴是由藍寶石或鉆石制成，以確保能夠產生長而穩定的水刀。激光束，通過光纖由激光器傳出，被校準，經過擴束器，然后集中穿過一個石英窗口，進入噴嘴。耦合單元和平常的光纖耦合單元類似，只除了噴嘴里的光亮度分布是平頂的，而且沒有高斯分布。當激光進入水刀中，光在空氣和水的接口處發生完全內反。

 

　　水刀引導式激光器是激光器技術和水流技術的混合技術。在這個獨一無二的激光切割工藝中，一個纖幼線狀水刀被用作光波導，以使高功率激光射在工件上。與傳統激光切割工藝相比，這種方法的主要優勢在于：

 

　　（1）平行的側壁；

 

　　（2）工件的低熱量輸入，歸功于工件在激光脈沖之間的冷卻恰好發生在它之前被加熱的位置；（3）熔融金屬及時排出，歸功于水刀的高動量。相比與鋸切，這種技術切割金屬可以達到無毛刺效果，施加在工件上的機械壓力也小得多。

 

　　在切割過程中，工件被固定在一個CNC工作臺上，在水刀引導的激光束下朝著一個方向移動。光頭沿著與之垂直的方向移動，只有在為了適應不同水壓下的不同噴嘴尺寸的各種工作距離時，才有必要變動工作臺和工件之間的距離。在切割過程中不會變動。

 

　　這些材料對于去離子水的接觸不敏感。所有的半導體產品都是通過平版印刷以及濕蝕刻加工生產的，并且經常和去離子水以及含水的方法接觸。所以在這些材料的切割過程中，水的參與是完全可以的。

 

　　因為綠光（532nm）的吸收系數比紅外光稍少，我們做了一個試驗，用200W的綠光激光器，看看在獲得和紅外激光器相同的切割質量的情況下是否能夠得到更快的速度。結果是正面的，200W的綠光激光器完全可以輕易得到更高的速度，特別在半導體工業，水刀激光器技術的優勢能夠轉化為無碎片、無毛刺以及無破損角，甚至像75微米的芯片那么薄也沒問題。